JPH10288467A - 断熱層の表面を覆う耐熱被覆材及びこれを用いた断熱壁の構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱クロスが分離・脱落することなく、また
多層のセラミックファイバーからなるブランケット材に
よる断熱効果の大きい断熱層の表面を覆う耐熱被覆材及
びこれを用いた断熱壁の構築方法を提供する。 【解決手段】 セラミックファイバーからなるブランケ
ット芯材１１を耐熱クロスシート１２により包むことに
よって、耐熱クロスの断熱壁からの脱落・落下を防止し
て、鋼板の疵の発生を抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高温の雰囲気で各
種鋼材を熱処理する炉における断熱層の表面を覆う耐熱
被覆材及びこれを用いた断熱壁の構築方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高温雰囲気炉、例えば薄板鋼板の
熱処理炉、スラブの加熱、均熱炉又は冷延鋼板の連続焼
鈍炉等７００〜１２００℃の範囲、特に８００〜１００
０℃の範囲の高温の雰囲気で各種鋼材を熱処理する炉で
は各種のライニング材で炉の内壁が内張りされている。
ライニング材として、断熱れんががよく用いられるが、
れんがの粉化により鋼板等に疵が発生し易いという問題
がある。

【０００３】また、図５（Ａ）に示すように、均熱室の
断熱壁の構成として、炉殼の鉄皮３０の内側に設けた多
層（図５（Ａ）では７層）のセラミックファイバーから
なるブランケット材３１炉内側にＳＵＳ板３２を覆って
いるものが使用されている。なお、多層のブランケット
材３１とＳＵＳ板３２とは、鉄皮３０に溶接されたＳＵ
Ｓ製のスタッドピン３３（８ｍｍ径程度）とワッシャー
３４及びナット３５によってしっかりと炉殼に取付けら
れている。符号３７は電気ヒーター３６用のハンガーれ
んが、符号３８は耐火れんが、符号３９は断熱れんがを
表す。しかし、この断熱壁の構成では、ＳＵＳ板３２の
酸化による炉内飛散粉塵によって、鋼板に疵が発生し易
い他、ＳＵＳ板３２の熱膨張率が大きいため、図５
（Ｂ）に示すように、ＳＵＳ板３２の熱変形により隙間
が開き、セラミックファイバー中の結晶粒が飛散して鋼
板に疵が発生したり、また変形したＳＵＳ板３２が電気
ヒーター３６に接触・短絡して通電不能となり、板温度
不足による減速通板を余儀なくされていた。

【０００４】この問題の解決方法として、図６（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、実開平２−９３６９８号公報に記
載されている形態の、各種熱処理炉の断熱層の表面を覆
う耐熱被覆材及びこれを用いた断熱壁の構築方法が知ら
れている。即ち、炉外板４０に、断熱層の一例である定
形化された内張り用セラミックファイバーブロック４１
を相互に密接するように配置し、図に破線で示す取付金
物４５によってブロック毎に炉外板４０に配列・固定
し、セラミックファイバーブロック４１の炉内面側４２
を耐熱被覆材の一例である耐熱クロス４３で覆い、耐熱
クロス４３の端部４４を隣接するセラミックファイバー
ブロック４１間に挿入して、各セラミックファイバーブ
ロック４１間で耐熱クロス４３の端部４４を挟着・保持
するものである。耐熱クロス４３の端部４４を隣接する
セラミックファイバーブロック４１間に挿入して、各セ
ラミックファイバーブロック４１間で耐熱クロス４３の
端部４４を挟着・保持することによって、セラミックフ
ァイバーブロック４１の表面に耐熱クロス４３を保持す
るための金具を設ける必要がなく、かつ耐熱クロス４３
を修理する場合にも、セラミックファイバーブロック４
１の間を拡げて古い耐熱クロス４３をセラミックファイ
バーブロック４１間から取り出し、再度新しい耐熱クロ
ス４３をセラミックファイバーブロック４１間に簡単に
挿入すればよい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の断熱層の表面を覆う耐熱被覆材及びこれを用いた断
熱壁の構築方法においては、解決すべき以下の問題があ
った。実開平２−９３６９８号公報に記載されている形
態のものでは、耐熱クロス４３の端部４４が、ただ単に
セラミックファイバーブロック４１間に挟み込まれてい
るだけであるため、長時間の使用によるセラミックファ
イバーブロック４１間の緩みにより、耐熱クロス４３が
分離・脱落する問題がある。即ち、セラミックファイバ
ーは加熱時間に比例して加熱収縮率が増加し、しかも加
熱収縮率が大きいために長期間使用すると、セラミック
ファイバーブロック４１間に隙間が生じて、セラミック
ファイバーブロック４１間の挟持力が弱くなるので、耐
熱クロス４３の端部４４がばらけ、ばらけた耐熱クロス
４３がガス流によって飛散するために、鋼板に疵を生じ
させる要因となっていた。

【０００６】また、前記図５に示す形態のものでは、多
層のブランケット材３１とＳＵＳ板３２を炉の鉄皮３０
に取付ける場合、高温時のＳＵＳ板３２の変形（例えば
波うち現象）を抑えるために、数多くのスタッドピン３
３により強固に取付けているために、ＳＵＳ板３２とブ
ランケット材３１との間又はブランケット材３１同士間
に断熱効果を有する空気層を形成することができず、こ
れによって、多層のブランケット材３１による断熱効果
が少ないという問題もあった。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、耐熱クロスが分離・脱落することなく、また多
層のセラミックファイバーからなるブランケット材によ
る断熱効果の大きい断熱層の表面を覆う耐熱被覆材及び
これを用いた断熱壁の構築方法を提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の断熱層の表面を覆う耐熱被覆材は、セラミックフ
ァイバーからなるブランケット芯材を耐熱クロスシート
で包んでなる。請求項２記載の断熱層の表面を覆う耐熱
被覆材は、請求項１記載の断熱層の表面を覆う耐熱被覆
材において、前記耐熱クロスシートは、角板状の前記ブ
ランケット芯材をその背面の中央側一部を残して縫製又
は接着剤によって固着状態で覆っている。請求項３記載
の断熱層の表面を覆う耐熱被覆材は、請求項１記載の断
熱層の表面を覆う耐熱被覆材において、前記耐熱クロス
シートは、角板状の前記ブランケット芯材の全面を縫製
又は接着剤によって固着状態で覆っている。

【０００９】請求項４記載の断熱層の表面を覆う耐熱被
覆材を用いた断熱壁の構築方法は、鉄皮に所定の間隔で
スタッドピンを立てて、１又は２以上のセラミックファ
イバーからなるブランケット材と、その表面に配置され
た耐熱被覆材を固定する断熱壁の構築方法において、前
記耐熱被覆材を、セラミックファイバーからなるブラン
ケット芯材を耐熱クロスシートで包んでなる角板状に構
成している。請求項５記載の断熱層の表面を覆う耐熱被
覆材を用いた断熱壁の構築方法は、請求項４記載の方法
において、前記スタッドピンの他に、先部にフックを備
えた差し込みピンによって前記耐熱被覆材と内側の前記
ブランケット材との固定を行なう。請求項６記載の断熱
層の表面を覆う耐熱被覆材を用いた断熱壁の構築方法
は、請求項５記載の方法において、前記スタッドピンの
数は必要最少限とし、前記差し込みピンの数を増やして
前記耐熱被覆材と内側の前記ブランケット材との固定を
行なう。請求項７記載の断熱層の表面を覆う耐熱被覆材
を用いた断熱壁の構築方法は、請求項６記載の方法にお
いて、前記耐熱被覆材は四角板状となって、４本の前記
スタッドピンによって前記鉄皮に、前記耐熱被覆材と内
側の前記ブランケット材との固定を行なう。

【００１０】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の第１の実施
の形態に係る断熱層の表面を覆う耐熱被覆材及びこれを
用いた断熱壁の構築方法の説明図、図２は同耐熱被覆材
の斜視図、図３は本発明の第２の実施の形態に係る断熱
層の表面を覆う耐熱被覆材及びこれを用いた断熱壁の構
築方法の説明図、図４（Ａ）、（Ｂ）は差し込みピンの
説明図である。

【００１１】図２に示すように、本発明の第１の実施の
形態に係る断熱層の表面を覆う耐熱被覆材１０は、セラ
ミックファイバーからなるブランケット芯材１１を耐熱
クロスシート１２で包んで構成されている。ブランケッ
ト芯材１１の形状としては、例えば３〜７ｍの四角板状
（又は正方形状）で、厚さは２５ｍｍである。ブランケ
ット芯材１１の４隅部には、図１に示すように、ブラン
ケット芯材１１とブランケット芯材１１と略同一形状
の、断熱層の一例であるセラミックファイバーからなる
ブランケット材１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃとを共に
炉の外殻を形成する鉄皮１４に固着するためのスタッド
ピン１５が挿通する４つの孔１６が形成されている。

【００１２】耐熱クロスシート１２は、ブランケット芯
材１１を布団カバーのように、セラミックファイバーか
らなる糸により縫製されたり、又は折り込み部を含め
て、ブランケット芯材１１に接着剤によって固着されて
いる。耐熱クロスシート１２の前記孔１６部に符合する
位置にも同径の孔が形成されている。耐熱クロスシート
１２及びセラミックファイバーからなる糸には、例え
ば、東芝モノフラックス（株）製の ^#３０−アルミナク
ロス（組成はＡｌ₂ Ｏ₃ ７０％、ＳｉＯ₂ ３０％、連続
使用温度は１３００℃程度、溶融温度は１８００℃程
度）を使用することができる。また、接着剤としては、
アルミナ・シリカ系の接着剤、例えば新日本製鐵化学
（株）製のサーモダインＺＨ（１３００℃で引張強度は
２０ｋｇｆ／ｃｍ² 程度）を用いることができる。

【００１３】本実施の形態では、耐熱クロスシート１２
は、図２に示すように、耐熱被覆材１０の背面（ブラン
ケット材１３との接触面）の中央側の一部を残して縫製
又は貼着されているが、全面に縫製又は貼着することも
できる。また、本実施の形態では、スタッドピン１５を
４本としたが、必要に応じて１〜３本又は５本以上とす
ることもできる。

【００１４】かかる構成の耐熱被覆材１０を用いた、本
発明の第１の実施の形態に係る断熱層の表面を覆う耐熱
被覆材を用いた断熱壁の構築方法について説明する。図
１に示すように、炉の所定の箇所の鉄皮１４に４本のス
タッドピン１５を溶接により固着し、４つのブランケッ
ト材１３ｃ、１３ｂ、１３ａ、１３、次いで耐熱被覆材
１０をスタッドピン１５に挿通した後、スタッドピン１
５の先端部に形成されている雄ねじと螺合するナット１
５ａをワッシャー１５ｂを介して締め付けることによっ
て、耐熱被覆材１０とブランケット材１３、１３ａ、１
３ｂ、１３ｃを有する断熱ブロック１７を鉄皮１４に固
定する。次いで、鉄皮１４に固着された断熱ブロック１
７に隣接する鉄皮１４に、前記と同じ要領で新しい断熱
ブロック１７を固着し、この作業を繰り返すことによっ
て、炉の鉄皮１４の全面に所要数の断熱ブロック１７を
固定して断熱壁を構築することができる。

【００１５】次に、本発明の第２の実施の形態に係る断
熱層の表面を覆う耐熱被覆材について、図３を参照しな
がら説明する。なお、同一の構成については、同一の符
号を付して詳しい説明を省略する。本発明の第２の実施
の形態に係る断熱層の表面を覆う耐熱被覆材２０は、第
１の実施の形態に係る断熱層の表面を覆う耐熱被覆材１
０と同じセラミックファイバーからなるブランケット芯
材１１の前面及び４つの側面を耐熱クロスシート１２ａ
で包んで構成されている。ブランケット芯材１１には、
ブランケット材１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃと共に炉
の外郭を形成する鉄皮１４に固着するためのスタッドピ
ン１５が挿通する図示しない４つの孔が形成されてい
る。

【００１６】耐熱クロスシート１２ａは、ブランケット
芯材１１に布団カバーのように、セラミックファイバー
からなる糸により縫製されたり、接着剤によって固着さ
れている。耐熱クロスシート１２ａの前記孔部に符合す
る位置にも同径の孔が形成されている。耐熱クロスシー
ト１２ａ、セラミックファイバーからなる糸、及び接着
剤は第１の実施の形態に係る断熱層の表面を覆う耐熱被
覆材１０と同じものを使用する。

【００１７】かかる構成の耐熱被覆材２０を用いた本発
明の第２の実施の形態に係る断熱層の表面を覆う耐熱被
覆材を用いた断熱壁の構築方法について説明する。図３
に示すように、先ず、第１の実施の形態に係る方法と同
様に、炉の所定の箇所の鉄皮１４に４本のスタッドピン
１５を溶接により固着し、４つのブランケット材１３
ｃ、１３ｂ、１３ａ、１３、次いで耐熱被覆材２０をス
タッドピン１５に挿通した後、スタッドピン１５の先端
部に形成されている雄ねじと螺合するナット１５ａをワ
ッシャー１５ｂを介して締め付けることによって、耐熱
被覆材２０とブランケット材１３、１３ａ、１３ｂ、１
３ｃを有する断熱ブロック１７ａを鉄皮１４に固定す
る。

【００１８】次いで、図４（Ａ）に示す先部にフック１
８ａを備えたピンセット形状の差し込みピン１８を、図
３の上部に示すように、断熱ブロック１７ａの表面側か
ら所定の間隔を保って所要の本数（１ｍ² 当たり１２個
程度）差し込む。なお、差し込みピン１８の代わりに、
図４（Ｂ）に示す先部にフック１９ａを備えた螺旋形状
の差し込みピン１９を使用することもできる。差し込み
ピン１８、１９はステンレス製で、外径１ｍｍ程度の線
材から形成され、耐熱被覆材２０や４つのブランケット
材１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃに差し込み易いよう
に、先部は鋭利な形状を有するフック１８ａ、１９ａが
一体的に設けられている。

【００１９】続いて、鉄皮１４に固着された断熱ブロッ
ク１７ａに隣接する鉄皮１４に、前記と同じ要領で新し
い断熱ブロック１７ａを固着し、差し込みピン１８（又
は差し込みピン１９）を、該固着された新しい断熱ブロ
ック１７ａに差し込み、これらの作業を繰り返すことに
よって、炉の鉄皮１４の全面に所要数の差し込みピンを
備えた断熱ブロック１７ａを固定して断熱壁を構築する
ことができる。なお、炉の鉄皮１４の全面に所要数の断
熱ブロック１７ａを固定した後に、差し込みピンを所定
の数差し込むことによって断熱壁を構築することもでき
る。

【００２０】本実施の形態の耐熱被覆材は、耐熱クロス
シートによってブランケット芯材を布団カバーのように
包み、かつ多層のブランケット材と共に、スタッドピン
によって鉄皮に固着されているので、従来のように耐熱
クロスが脱落することを完全に防止することができる。
また、耐熱クロスシートとブランケット芯材とを縫製し
たり又は接着剤により固定しているので、従来のように
耐熱クロスが脱落することを完全に防止することができ
る。従って、耐熱クロス中の結晶粒（ショット）の飛散
・落下による鋼板の疵の発生が完全に防止できる。

【００２１】さらに、本実施の形態の耐熱被覆材を用い
た断熱壁の構築方法では、従来例（図５）のように、Ｓ
ＵＳ板の熱変形を抑えるために、数多くのスタッドピン
により多層のブランケット材を強固に取付ける必要はな
い。従って、ブランケット材内及びブランケット材同士
間に断熱効果を有する空気層を形成することができ、こ
れによって、多層のブランケット材による断熱効果を高
めることができる。同時に、差し込みピンにより耐熱被
覆材とブランケット材との固定を行なって、必要最少限
の数のスタッドピンで済むので、作業性が向上する。

【００２２】

【発明の効果】請求項１〜３記載の断熱層の表面を覆う
耐熱被覆材、及び請求項４〜７記載の断熱層の表面を覆
う耐熱被覆材を用いた断熱壁の構築方法においては、セ
ラミックファイバーからなるブランケット芯材を耐熱ク
ロスシートで包んでいるので、従来のように、セラミッ
クファイバーブロック間の緩みにより、耐熱クロスが分
離・脱落すること、即ち加熱時間と共に増加する加熱収
縮率のために長期の使用に対して、ばらけることが確実
に防止でき、これによって鋼板に疵を生じさせることが
なくなった。特に、請求項２記載の断熱層の表面を覆う
耐熱被覆材においては、耐熱クロスシートは、角板状の
ブランケット芯材をその背面の中央側一部を残して、ま
た、請求項３記載の断熱層の表面を覆う耐熱被覆材にお
いては、耐熱クロスシートは、角板状のブランケット芯
材の全面を縫製又は接着剤によって固着状態で覆ってい
るので、炉内側の高温のガス流による耐熱クロスの脱落
を確実に防止することができる。

【００２３】また、請求項５記載の断熱層の表面を覆う
耐熱被覆材を用いた断熱壁の構築方法においては、スタ
ッドピンの他に、先部にフックを備えた差し込みピンに
よって耐熱被覆材と内側のブランケット材との固定を行
なっているので、耐熱被覆材とブランケット材間及びブ
ランケット材同士間の固定を確実に行なうことができる
と共に、耐熱被覆材とブランケット材間及びブランケッ
ト材同士間に断熱効果を有する空気層を形成することが
でき、これによって、多層のブランケット材による断熱
効果を高めることができ、同時に、必要最少限のスタッ
ドピンで済むので、作業性が向上する。請求項６記載の
断熱層の表面を覆う耐熱被覆材を用いた断熱壁の構築方
法においては、スタッドピンの数は必要最少限とし、差
し込みピンの数を増やして耐熱被覆材と内側のブランケ
ット材との固定を行なっているので、工事が容易で短期
間でできる。そして、請求項７記載の断熱層の表面を覆
う耐熱被覆材を用いた断熱壁の構築方法においては、耐
熱被覆材は四角板状となって、４本のスタッドピンによ
って鉄皮に、耐熱被覆材と内側のブランケット材との固
定を行なっているので、さらに工事が容易で短期間でで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る断熱層の表面
を覆う耐熱被覆材及びこれを用いた断熱壁の構築方法の
説明図である。

【図２】同耐熱被覆材の斜視図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る断熱層の表面
を覆う耐熱被覆材及びこれを用いた断熱壁の構築方法の
説明図である。

【図４】（Ａ）、（Ｂ）は差し込みピンの説明図であ
る。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、従来例に係る断熱
層の表面を覆う耐熱被覆材を用いた断熱壁の構築方法の
説明図、問題点の説明図である。

【図６】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、従来例に係る断熱
層の表面を覆う耐熱被覆材及びこれを用いた断熱壁の構
築方法の説明図である。

【符号の説明】

１０ 耐熱被覆材 １１ ブランケ
ット芯材 １２ 耐熱クロスシート １２ａ 耐熱ク
ロスシート １３ ブランケット材 １３ａ ブラン
ケット材 １３ｂ ブランケット材 １３ｃ ブラン
ケット材 １４ 鉄皮 １５ スタッド
ピン １５ａ ナット １５ｂ ワッシ
ャー １６ 孔 １７ 断熱ブロ
ック １７ａ 断熱ブロック １８ 差し込み
ピン １８ａ フック １９ 差し込み
ピン １９ａ フック ２０ 耐熱被覆
材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミックファイバーからなるブランケ
   ット芯材を耐熱クロスシートで包んでなることを特徴と
   する断熱層の表面を覆う耐熱被覆材。
2. 【請求項２】 前記耐熱クロスシートは、角板状の前記
   ブランケット芯材をその背面の中央側一部を残して縫製
   又は接着剤によって固着状態で覆っていることを特徴と
   する請求項１記載の断熱層の表面を覆う耐熱被覆材。
3. 【請求項３】 前記耐熱クロスシートは、角板状の前記
   ブランケット芯材の全面を縫製又は接着剤によって固着
   状態で覆っていることを特徴とする請求項１記載の断熱
   層の表面を覆う耐熱被覆材。
4. 【請求項４】 鉄皮に所定の間隔でスタッドピンを立て
   て、１又は２以上のセラミックファイバーからなるブラ
   ンケット材と、その表面に配置された耐熱被覆材を固定
   する断熱壁の構築方法において、 前記耐熱被覆材を、セラミックファイバーからなるブラ
   ンケット芯材を耐熱クロスシートで包んでなる角板状に
   構成したことを特徴とする断熱壁の構築方法。
5. 【請求項５】 前記スタッドピンの他に、先部にフック
   を備えた差し込みピンによって前記耐熱被覆材と内側の
   前記ブランケット材との固定を行なうことを特徴とする
   請求項４記載の断熱壁の構築方法。
6. 【請求項６】 前記スタッドピンの数は必要最少限と
   し、前記差し込みピンの数を増やして前記耐熱被覆材と
   内側の前記ブランケット材との固定を行なうことを特徴
   とする請求項５記載の断熱壁の構築方法。
7. 【請求項７】 前記耐熱被覆材は四角板状となって、４
   本の前記スタッドピンによって前記鉄皮に、前記耐熱被
   覆材と内側の前記ブランケット材との固定を行なうこと
   を特徴とする請求項６記載の断熱壁の構築方法。